一、半导体检测（Inspection）

检测（Inspection）是指借助专用设备依据特定标准，对晶圆进行系统性检查，识别是否存在颗粒、缺陷或其他异常情况的过程。

核心目标：发现缺陷并精确定位其坐标，为后续分析和工艺调整提供依据。

半导体检测设备需综合考虑晶圆尺寸、适用工艺阶段以及待检测缺陷的类型。该类设备广泛应用于制造全过程，包括但不限于：

（1）光掩模与晶圆表面的变形、裂纹、划痕及异物；

（2）前道工艺中电路图形的错位与尺寸偏差；

（3）后道封装阶段出现的结构缺陷等。

缺陷检测（Defect Inspection）

在半导体制造中，缺陷检测是指利用各类专用设备与技术，对晶圆及芯片表面进行系统性检查，识别并定位可能存在的缺陷，如颗粒污染、划痕、蚀刻残留、膜层不均等。

根据被检表面特征，缺陷检测主要分为无图形缺陷检测与有图形缺陷检测两大类。

（一）无图形缺陷检测

该检测主要针对尚未形成图形结构的平滑晶圆区域。这类区域背景简单，更易于识别微小异常。常见缺陷包括颗粒污染、表面粗糙、膜厚不均、微裂纹等。

主要检测方法包括：

1、光学检测（Optical Inspection）

（1）亮场检测（Bright-field）：通过直射光照明识别表面颗粒等缺陷。

（2）暗场检测（Dark-field）：采用斜射照明增强微小缺陷的散射信号，提升检出能力。

2、激光散射检测（Laser Scattering Inspection）

光学颗粒计数仪：通过激光照射表面并探测散射信号，实现微小颗粒的检测与计数。

3、扫描电子显微镜（SEM）

低电压电子束成像：可识别表面微裂纹等纳米级缺陷。

4、原子力显微镜（AFM）

可提供表面形貌的高分辨率三维图像，用于检测粗糙度与微缺陷。

5、光学轮廓仪（Optical Profilometer）

基于干涉原理，测量表面轮廓与膜厚变化，识别平整度偏差。

6、化学机械抛光（CMP）后检

专用于抛光后表面，检测残留物、划痕及不平整等缺陷。

（二）有图形缺陷检测

该检测面向已形成电路图形的区域，用于发现直接影响器件性能的缺陷，如图形偏差、蚀刻残留、桥接、断线等。

主要检测方法包括：

1、自动光学检测（AOI）

亮场与暗场成像结合，可有效识别图形偏差、颗粒及残留等缺陷。

2、扫描电子显微镜（SEM）

CD-SEM：在测量关键尺寸的同时检测图形缺陷。

缺陷复查SEM：对光学检测发现的缺陷进行高分辨率复查与分类。

3、电子束检测（E-beam Inspection）

利用电子束的高分辨率优势，检测高密度图形区域中的细微缺陷。

4、光学干涉检测

通过干涉技术检测图形区域的高度差与表面形貌异常。

5、缺陷分类与分析软件

集成人工智能与机器学习，实现对缺陷的自动分类与根源分析。

6、CMP后图形区域检测

重点检测抛光后图形区域是否存在划痕、残留及不均匀等问题。

（三）掩模版缺陷检测（Reticle Inspection）

掩模版缺陷检测是光刻工艺中的关键环节，旨在对光掩模（又称掩膜版或光罩）进行全面检查，识别并修复各类缺陷。光掩模作为电路图形转移的母版，其质量直接影响晶圆上的图形精度和器件性能。常见缺陷包括图形断裂、桥接、颗粒污染及基材损伤等。

主要检测方法包括：

1、光学显微镜检测

采用高倍率光学系统，对掩模版表面进行初步检查，识别明显缺陷与污染。

2、自动光学检测（AOI）

（1）亮场检测：通过直射光反射成像，检测图形缺陷与污染。

（3）暗场检测：利用倾斜照明增强微小缺陷与边缘异常的散射信号。

3、扫描电子显微镜（SEM）检测

可提供纳米级分辨率图像，精确识别图形断线、短路、边缘粗糙等微小缺陷。

4、电子束检测（E-beam Inspection）

适用于高精度复杂图形的缺陷检测，通过电子束扫描揭示细微结构异常。

5、激光散射检测

基于散射信号快速检测掩模版表面的颗粒与污染物。

6、光学干涉检测

通过干涉测量技术识别表面高度差异，检测凹陷、突起等形貌缺陷。

7、缺陷修复

（1）激光修复：利用激光系统精确去除或修正细小缺陷。

（2）电子束修复：通过电子束进行纳米级图形修复，适用于高精度掩模版。

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